అణ్వాయుధం

thumb|right | 250px| 1945లో హిరోషిమా పై సంధించిన లిటిల్ బాయ్ అణ్వాయుధం
అణ్వాయుధాలు, కణ్వాయుధాలు
అణ్వాయుధం అంటే భారీ విస్ఫోటనాల్ని సృష్టించగల ఒక ఆయుధం. ఈ విస్ఫోటనం వల్ల పెద్ద మొత్తంలో శక్తి విడుదలయ్యి భారీ విధ్వంసాన్ని సృష్టిస్తుంది. నిజానికి భారీ విస్ఫోటనాన్ని సృష్టించడానికి రెండు మార్గాలు ఉన్నాయి. మొదటిది, అణు విదారణం (అణు కేంద్రకాన్ని బద్దలుకొట్టి) చేసి శక్తిని పుట్టించడం. ఈ రకం వాటిని ఫిషన్‌ బాంబు అని కాని, అణు బాంబు (atomic bomb) అని కాని అంటారు. హీరోషిమా మీద, నాగసాకి మీద పేలిన బాంబులు ఈ కోవకి చెందుతాయి. రెండవది, రెండు అణు కేంద్రకాలని సంధించి శక్తిని పుట్టించడం. ఈ రకం వాటిని ఫ్యూషన్‌ బాంబు అని కాని, నూక్లియార్‌ బాంబు (nuclear bomb) అని కాని అంటారు. వీటిని హైడ్రొజన్‌ లేదా ఉదజని బాంబు అని కూడా అంటారు. సూర్యుడిలోను, నక్షత్రాలలోను శక్తి పుట్టడానికి జరిగే ప్రక్రియ ఇదే.

చరిత్ర
రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం సమయంలో ఎంతో రహశ్యంగా, ఎంతో డబ్బు ఖర్చుపెట్టి, ఎన్నో కష్టాలు పడి అమెరికా ప్రభుత్వం రాబర్ట్ ఓపెన్ హోమరే అనే శాస్త్రవేత్త ద్వారా మూడు అణుబాంబులని నిర్మించింది. బాంబులు అనుకున్నట్టు పనిచేస్తున్నాయో లేదో చూడటానికి వాటిల్లో ఒక దానినినీ మెక్సికో రాష్ట్రంలో ఉన్న ఎడారిలో, అలమగోర్డో అనే చోట, ప్రయోగాత్మకంగా పేల్చి చూసేరు. రెండోదానిని జపానులోని హీరోషిమా నగరం మీద, మూడో దానిని నాగసాకి నగరం మీద పేల్చేరు. అలమగోర్డొలో ప్రయోగాత్మకంగా పేల్చినది, నాగసాకి మీద పేల్చిన మూడోది ప్లూటోనియంతో చేసినవి; అందుకని వాటిని ప్లూటోనియం బాంబులు అని కూడా అంటారు. హీరోషిమా మీద పేల్చినది యురేనియంతో చేసేరు; కనుక దీనిని యురేనియం బాంబు అని కూడా అంటారు. ఈ రెండు రకాల బాంబుల తయారీలోను, రచన లోనూ, నిర్మాణ శిల్పం లోనూ మౌలికమైన తేడాలు ఉన్నాయి.

యురేనియం బాంబు
యురేనియంతో చేసే బాంబు నిర్మాణంలో ఉన్న కొన్ని సాధకబాధకాలని చూద్దాం. యురేనియంలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి: బరువు యురేనియం, లేదా యు-238, తేలిక యురేనియం, లేదా యు-235. ప్రకృతిలో ఈ రెండు కలిసి దొరుకుతాయి; బరువు యురేనియం సమృద్ధిగా దొరుకుతుంది కాని బాంబుల నిర్మాణానికి పనికిరాదు. తేలిక యురేనియం చాల అరుదు; కాని బాంబులు చెయ్యాలంటే ఈ తేలిక యురేనియం కావాలి. కొండరాళ్లల్లో దాగున్న పిసరంత బంగారం కోసం కొండంతా తవ్వి, గుండ చేసి, ఆ గుండని నీళ్లల్లో పోసి, గాలించి, అందులోంచి బంగారం నలుసుని ఏరుకున్నట్లే బరువు యురేనియం నుండి తేలిక యురేనియంని విడతియ్యాలి. రాళ్లల్లోంచి బంగారపు నలుసులని ఏరటమే తేలిక. ఈ రెండు రకాల యురేనియంల నుండి తేలిక యురేనియం విడదీయటం చాల శ్రమతో కూడిన పని. ఈ సమస్యని భేదించి తేలిక యురేనియంని మొదట విడదీసిన ఘనత ఎర్నెస్ట్ లారెన్స్ అనే వ్యక్తికి దక్కింది.

లారెన్స్ ఏమి చేశాడంటే ఈ రెండు రకాల యురేనియం కలిసి ఉన్న ఖనిజాన్ని గుండ చేసి, దానిని వేడి చేసి, దానిని బాష్పంగా మార్చి, ఆ బాష్పాన్ని ఒక త్వరణిలో పెట్టి, ఆ త్వరణి చుట్టూ బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం సృష్టించేడు. ఈ అయస్కాంత క్షేత్రంలో జోరుగా ప్రయాణం చేస్తూన్న తేలిక యురేనియం యొక్క మార్గం ఒక పక్కకి ఒంగిపోతుంది, బరువుగా ఉన్న యురేనియం తిన్నగా వెళిపోతుంది. ఈ పద్ధతి ఉపయోగించి, కష్టపడి ఒక్క బాంబుకి సరిపడా తేలిక యురేనియంని విడదీశాడాయన. ఆ బాంబు హీరోషిమా మీద పడింది.

యురేనియం బాంబు నిర్మించడం ఎలా?

నిజానికి యురేనియం బాంబుని తయారు చెయ్యటం పెద్ద కష్టం ఏమీ కాదు: కల్తీ లేని రెండు తేలిక యురేనియం “ముద్దలు” తీసుకుని వాటిని ఒకదానితో మరొకటి జోరుగా ఢీకొనేటట్లు చెయ్యాలి, అంతే. ఒకే ఒక విషయం గుర్తుపెట్టుకోవాలి. అవి ఢీకొన్న తరువాత "అతుక్కుపోయిన ముద్ద" మొత్తం గరిమ యురేనియం యొక్క “కీలక గరిమ”ని మించాలి, అంతే. ఇక్కడ వివరాలు అన్నీ అరటి పండు ఒలిచినట్లు చెపుతూ పోతే ఇది భౌతిక శాస్త్రంలో పాఠం అయిపోతుంది. బాంబు పేలే లోగా పాఠకులకి నిద్ర వచ్చేస్తుంది. కనుక టూకీగా తెముల్చుదాం. హీరోషిమా మీద పేలిన బాంబుని చెయ్యటానికి 100 పౌనుల స్వచ్ఛమైన తేలిక యురేనియంని వాడేరు ట. కనుక 100 పౌనుల స్వచ్ఛమైన తేలిక యురేనియం ఒక కుర్ర కుంకకి ఇచ్చి, వాడికో ఫిరంగిలాంటి పరికరం ఇస్తే బాంబు తయారు! ఫిరంగిలో సగం యురేనియం ముద్దని, ఎదట మిగిలిన సగాన్ని పెట్టి, గురి తప్పకుండా రెండు ముద్దలని ఢీకొట్టిస్తే అది పేలుతుంది.

ఇక్కడ కీలకమైనది కష్టమైనది ఏమిటంటే యురేనియంని శుద్ధి చేసి, విడదీయటం. సహజ సిద్దంగా గనులలో దొరికే యురేనియం ఖనిజంలో వెయ్యింట ఏడు పాళ్లు తేలిక యురేనియం ఉంటుంది. నూటికి నూరు పాళ్లు తేలిక యురేనియం ఉండేటట్లు దీనిని పరిపూర్ణంగా శుద్ధి చెయ్యాలి. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధంలో అమెరికా వారు ఒక ఏడు శ్రమించి 100 పౌనుల శుద్ధ తేలిక యురేనియంని కూడగట్టగలిగేరు. యుద్ధం అయిపోయిన తరువాత ఉష్ణ విసరణం (thermal diffusion) అనే పద్ధతి ఉపయోగించి, టెఫ్లాన్ తో వడపోసి శుద్ధి చేసే ప్రక్రియ కనుక్కున్నారు. ఇప్పుడు ఇంకా అధునాతనమైన ప్రక్రియలు ఉన్నాయి. వీటిల్లో ముఖ్యమైనది అపకేంద్రయంత్రం (centrifuse) సహాయంతో చెయ్యటం పేరెన్నికగన్న పద్ధతి.

హీరీషిమా మీద పేల్చిన యురేనియం బాంబు దరిదాపు 5 టన్నుల బరువు ఉంటుంది. అందులో ఉన్న తేలిక యురేనియం 175 పౌనులు (లేదా 80 కిలోగ్రాములు). ఇందులో కేవలం 0.0015 పౌనుల (అంటే, 700 మిల్లీగ్రాములు లేదా 30 వడ్లగింజల బరువు) పదార్థమే శక్తిగా మారింది. పేలిన బాంబు 16,000 టన్నుల టి.ఎన్.టి. పేలినంత శక్తిని విడుదల చేసింది.

ప్లూటోనియం బాంబు నిర్మించడం
యురేనియం కంటే ప్లూటోనియంతో బాంబు నిర్మించటం తేలిక. ప్లూటోనియం కీలక గరిమ 13 పౌనులే. సీసం సాంద్రమైన పదార్థం అనుకుంటే, ప్లూటోనియం సాంద్రత సీసానికి రెట్టింపు. ఇంత ఎక్కువ సాంద్రత ఉంది కనుక 13 పౌనుల ప్లూటోనియం 12 ఔన్సుల కోకాకోలా డబ్బాలో పట్టెస్తుంది. ఈ 13 పౌనుల ప్లూటోనియంలో ఉన్న ప్రతి అణువు పేలిపోతే 100 కిలోటన్నుల టి. ఎన్. టి. (TNT) పేలినంత శక్తి విడుదల అవుతుంది. అమెరికా అలమగొర్డొలో ప్రయోగాత్మకంగా పేల్చినది పూర్తిగా పేలలేదు. బాంబులో పెట్టిన ప్లూటోనియంలో 20 శాతం మాత్రమే పేలింది. కనుక అది విడుదల చేసిన శక్తి కేవలం 20,000 టన్నుల టి. ఎన్. టి.తో సమానం. తరువాత్తరువాత అమెరికా, రష్యాలు పోటాపోటీగా పేల్చిన బాంబులతో పోల్చితే ఇది కేవలం సిసింద్రీ. ఈ సిసింద్రీ పేలుడు చూసేసరికే ఆపెన్‌హైమర్ కి గొంతుకలో తడారిపోయి, భగవద్గీతలో ఉన్న దివిసూర్య సహస్రస్య… అన్న శ్లోకం జ్ఞాపకం వచ్చేసింది ట.

జపాన్‌కు చెందిన చారిత్రక పట్టణం హీరోషిమా. ఇది జపాన్ యొక్క పెద్ద ద్వీపమైన హోంషులో ఉంది. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం చివరిలో 1945, ఆగష్టు 6న అమెరికా అణుబాంబుకు గురై నగరం భస్మీపటలమైంది. అణుబాంబుకు గురైన తొలి నగరం కూడా ఇదే.

భారతదేశం శాస్త్ర, సాంకేతిక రంగాలలో సంచలన విజయాల, అద్భుతమైన ప్రగతిని సాధించడంలో కీలకపాత్ర వహించిన వారిలో రాజారామన్న ఒకరు. భారతదేశం అణుబాంబును తయారు చేయడంలో ఈయన కీలకపాత్ర పోషించారు.

మూలాలు
 వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు, అణ్వస్త్రాలు, లోలకం, 8 జూన్‌ 2013, https://web.archive.org/web/20150802130149/http://lolakam.blogspot.com/
 వేమూరి వేంకటేశ్వరరావు, అణుబాంబు నిర్మించడం ఎలా?, లోలకం, 16 జూన్‌ 2013,   https://web.archive.org/web/20150802130149/http://lolakam.blogspot.com/

వర్గం:ఆయుధాలు
వర్గం:భౌతిక శాస్త్రం